2020金版教程高中物理选修3-4第十二章 专题

专题机械波相关综合问题分析

课题任务机械振动与机械波的综合分析问题

振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象，波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象。振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用。波动是由于介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并将振动形式由近及远传播开去，各质点间存在相互作用的弹力，各个质点受到回复力的作用。

振动是波动的起因，波是振动的传播；波动的周期等于质点振动的周期。要会识别和描绘振动图象和波动图象，并能相互转化，能判断质点的运动方向和波的传播方向。

例1(多选)图a为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图b为质点Q的振动图象，下列说法正确的是()

A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动

B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m

D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm

E．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(m)

[规范解答]由质点Q的振动图线可知，t＝0.10 s时质点Q向y轴负方向运动，A错误；由波的图象可知，Q附近靠近波源的点(前面的点)在右边，波沿x 轴负方向传播，从振动图象可看出波的周期为T＝0.2 s，t＝0.10 s时质点P向上

振动，经过34T ，即在t ＝0.25 s 时，质点P 振动到x 轴下方位置，且速度方向沿y

轴正方向，加速度方向也沿y 轴正方向，B 正确；波速v ＝λT ＝80.2 m/s ＝40 m/s ，

故从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播的距离为：x ＝v ·Δt ＝40×0.15 m ＝6 m ，C 正确；由于t ＝0.10 s 时质点P 不是在波峰或波谷或平衡位置，故从t

＝0.10 s 到t ＝0.25 s 的34个周期内，通过的路程不等于3A ＝30 cm ，D 错误；质点

Q 做简谐振动的表达式为：y ＝A sin ? ??

??2πT t ＝0.10sin10πt (m)，E 正确。 [完美答案] BCE

在机械波和机械振动的问题中常会出现波的图象不是零时刻的或振动图象不是从波的图象所对应时刻开始计时的情形，这就需要我们根据机械振动和机械波传播的规律将波的图象还原成零时刻的情形，或由零时刻的情形推知某时刻的情况。解决这类问题必须抓住一个特点：机械振动的图象和机械波的图象对应的同一质点在同一时刻的振动情况相同。

[变式训练1] 一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向

上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过34

周期开始计时，某质点的振动图象如图2所示，则该质点可能为( )

A ．a 处质点

B ．b 处质点

C ．c 处质点

D ．d 处质点

答案 B

解析 解法一：根据波的图象，分别判断a 、b 、c 、d 处各质点经过34周期时

的振动位置和振动情况，然后与给出的振动图象比较。由振动图象知t ＝0时刻，

该质点在平衡位置向下振动，而由图1知，a 处质点经34周期处在波谷，与图2不

符；c 处质点经34周期处在波峰，与图2不符；d 处质点经34周期处于平衡位置，但

接着向上振动，与图2不符；b 处质点经34周期处于平衡位置且向下振动，与图2

相符。故B 正确，A 、C 、D 错误。

解法二：逆推法。将图2中的振动图象向前推34周期，得到的图象如下图所示，

即t ＝－34T 时此质点处于波谷，由此可知该质点可能为b 处质点，B 正确。

解法三：顺推法。画出经过34周期时的波形图，如下图所示，根据各处质点的

振动情况与图2对比，可知B 正确。

课题任务 机械波的图象的综合分析

机械波的图象反映了某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移。一段时间内，机械波向前传播的距离x 和传播的时间t 满足的关系是：x ＝v t ；机械波向前

传播的距离x 与波长λ、周期T 、传播的时间t 满足的关系是：x λ＝t T 。故要从某时

刻的波形推求Δt 后(或前)的波形，只需将原图顺着波的传播方向(或反方向)平移Δt T

个波长即可。或者换一种说法，随着时间的推移波也跟着推移，这样波的形状就可以视为不变，向前推移的距离x ＝v t 。

例2 一根弹性绳沿x 轴方向放置，左端在原点O ，用手握住绳的左端使其沿y 轴方向做周期为1 s 的简谐运动，在绳上形成一列简谐波如图所示。求：

(1)若从波传到平衡位置在x ＝1 m 处的M 质点时开始计时，那么经过的时间Δt 等于多少时，平衡位置在x ＝4.5 m 处的N 质点恰好第一次沿y 轴正方向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形。

(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm 时，N 质点振动通过的总路程是多少？

[规范解答] 解法一：(1)由波的传播特性和波动图象知，波长λ＝2 m ，波从x ＝1 m 处传至x ＝4.5 m 处需要的时间t ＝4.5－12T ＝74T ，

此时平衡位置在x ＝4.5 m 处的N 质点正通过平衡位置向y 轴负方向运动，N 质点恰好第一次沿y 轴正向通

过平衡位置还需t ′＝T 2，因此Δt ＝t ＋t ′＝94T ＝2.25 s ，此时波形如图所示。

(2)由图知，振幅A ＝8 cm ，质点在一个周期内通过的路程为4A ＝32 cm ，O

质点通过88 cm 的路程共经过的时间为t 0＝8832T ＝114T ，波从x ＝0 m 传至x ＝4.5 m

处需要的时间t 1＝4.5－02T ＝94T ，质点N 运动的时间为t 2＝t 0－t 1＝12T ，所以质点N

振动通过的总路程为2A ＝16 cm 。

解法二：(1)由波动图象看出波长λ＝2 m ，由题目知道周期T ＝1 s ，故波速为v ＝λT ＝2 m/s 。开始计时时，O 质点恰好沿y 轴正方向通过平衡位置，当这个振动形式传到N 质点时，N 质点恰好第一次沿y 轴正方向通过平衡位置。即波传播的

路程为ON之间的长度：s＝4.5 m，故波传播需要的时间Δt＝s

v＝

4.5

2s＝2.25 s。

此时波形如解法一中答图所示。

(2)经过一个周期做简谐运动的质点通过的路程为4倍的振幅长度，则左端点

通过88 cm的路程时所需时间为t0＝88

4×8

×T＝2.75 s，而波传到N质点需要的时间是Δt＝2.25 s，故N质点振动的时间为t2＝t0－Δt＝0.5 s,0.5 s是半个周期，N质点运动的路程等于两倍振幅，N质点振动通过的总路程为2A＝16 cm。

[完美答案](1)2.25 s图见规范解答(2)16 cm

深刻理解机械波和机械振动的关系是解决此类问题的关键，涉及到的知识点有：

(1)波的周期(频率)等于各质点振动的周期(频率)；

(2)波传播一个周期，波形沿传播方向平移一个波长；

(3)波的传播速度v＝λ

T＝λf。

[变式训练2]简谐横波在t＝0时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，已知在t＝0.6 s末时，A点第三次出现波峰。试求：

(1)该简谐波的周期；

(2)该简谐波传播到B点所需的时间；

(3)B点第一次出现波峰时，A点经过的路程。

答案(1)0.24 s(2)0.36 s(3)0.9 m

解析(1)由题意知，A点经过2.5个周期后第三次出现波峰，2.5T＝0.6 s，T ＝0.24 s。

(2)由图知λ＝1.2 m，波速v＝λ

T＝5 m/s，波传播到B点所需的时间t＝

x

v＝

1.8

5

s＝0.36 s。

(3)解法一：B点第一次出现波峰所需时间就是x＝0.3 m处的振动情形传播到

B点的时间，t′＝Δx

v＝

2.7

5s＝0.54 s＝2.25T，A点经过的路程s＝4A×2.25＝

4×0.1×2.25 m＝0.9 m。

解法二：波传播到B点时B点起振方向向下，B点从开始振动到第一次到达波峰需要时间t″＝0.75T＝0.18 s，则B点第一次到达波峰所需的时间t′＝t＋t″＝0.36 s＋0.18 s＝0.54 s＝2.25T，A点经过的路程s＝4A×2.25＝4×0.1×2.25 m＝0.9 m。

1.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中不正确的是()

A．波向左传播

B．波向右传播

C．质点B向上振动

D．质点C向上振动

答案 B

解析解决该题有许多方法，现用“上下坡”法判断，若波向右传播，则A 质点处于下坡，应向上振动，与题意不符，由此可知波向左传播，A正确，B错误；同理可判断质点C向上振动，质点B向上振动，C、D正确。

2．(多选)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示，图甲中质点L的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是()

A．质点L的振动周期为4 s

B．横波是沿x轴负方向传播

C．该波的波速为0.5 m/s

D．t＝2 s时，质点N在平衡位置沿y轴负方向振动

答案AC

解析由题图乙可得，质点L振动周期为4 s，A正确；题图乙表示题图甲中质点L的振动图象，t＝0时刻的初位移为0，向上振动，所以波向x轴正方向传

播，B错误；波速v＝λ

T＝0.5 m/s，C正确；t＝2 s时，质点N又回到平衡位置沿

y轴正方向振动，D错误。

3.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t ＝0时的振动状态传播到P点时，则()

A．1 cm

B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向

C．Q处的质点此时正在波峰位置

D．Q处的质点此时运动到P处

答案 B

解析如图所示，画出当Q点的振动状态传到P点时的波形图，由波的传播方向知，1 cm

4．一简谐横波沿x轴正向传播，如图甲所示是t＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是()

A．0.5 m B．1.5 m

C．2.5 m D．3.5 m

答案 C

解析由题图乙可知，在t＝0时刻质点的纵坐标为－0.1 m≥y≥－0.2 m，并且向y轴负方向运动，又因波沿x轴正方向传播，综上可知，该质点的x坐标值在2 m＜x＜3 m之间，C正确。

5．一列简谐横波在t＝0.4 s时刻的波形如图甲所示，波传播方向上质点A的振动图象如图乙所示。则()

A．该波沿x轴负方向传播

B．该波的波速是25 m/s

C．任意0.4 s内，质点A通过的路程均为10 m

D．从此时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置

答案 B

解析在乙图中看出0.4 s时质点A向y轴负方向运动，再结合甲图知道，该波沿x轴正方向传播，A错误；从乙图中看出周期为0.8 s，从甲图看出波长为20

m，则根据v＝λ

T得出波速是25 m/s，B正确；0.4 s为半个周期，任意0.4 s内A

质点通过的路程为2个振幅，即16 cm ，C 错误；由波的传播方向知，从此时刻

起质点P 到平衡位置的时间大于14个周期，质点Q 到平衡位置的时间刚好为14个周

期，故质点Q 比质点P 先回到平衡位置，D 错误。

6．如图所示，甲为t ＝1 s 时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx ＝0.5 m 处质点的振动图象可能是( )

答案 A

解析 从甲图可以得到波长为2 m ，从乙图可以得到周期为2 s ，则波速为1 m/s ；由乙图的振动图象可以得到t ＝1 s 时，该质点位移为负，并且向下运动，距

该质点Δx ＝0.5 m 处的质点与该质点的振动情况相差T 4，即将乙图中的图象向左或

右平移14周期即可得到距该质点Δx ＝0.5 m 处质点的振动图象，故A 正确。

7．(多选)如图所示是一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知这列波沿x 轴正方向传播，波速为20 m/s 。P 是离原点为2 m 的一个介质质点，则在t ＝0.17 s 时刻，关于质点P 的下列说法正确的是( )

A．速度和加速度都沿－y方向

B．速度沿＋y方向，加速度沿－y方向C．速度和加速度都正在增大

D．速度正在增大，加速度正在减小

答案AD

解析该波的波长λ＝4 m，波速v＝20 m/s，因此周期为T＝λ

v＝0.2 s；因为波向x轴正方向传播，所以t＝0时刻P质点振动方向向下；0.75T<0.17 s

8．一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v＝4 m/s。已知坐标原点(x＝0)处质点的振动图象如图所示。在下列四幅图中能够正确表示t＝0.15 s时波形的图是()

答案 A

解析由坐标原点处质点的振动图象可知坐标原点在t＝0.15 s时的位移为正，振动方向沿y轴负方向，又由题意知，波沿x轴负方向传播，故可判断只有A正确。

9．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起()

A．经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度

C．经过0.15 s时，质点P沿x轴的正方向传播了3 m

D．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

答案 A

解析由题图乙可知t＝0时刻，质点P沿y轴负方向运动，则波沿x轴正方

向传播，经0.35 s即13

4T，质点P到达波峰，质点Q距平衡位置的距离小于质点

P，A正确；经0.25 s，即11

4T，质点P到达波谷，加速度最大，B错误；质点P

沿y轴振动，不会沿x轴运动，C错误；质点Q在t＝0时沿y轴正方向振动，经0.1 s(即半个周期)，其运动方向沿y轴负方向，D错误。

10．(多选)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x＝1.5 m和x＝4.5 m。P质点的振动图象如图乙所示。在下列A、B、C、D四幅图中，Q质点的振动图象可能是()

答案BC

解析由波形图可知，该波的波长为4 m，P、Q两质点间相距3 m，为3

4λ，

由P质点振动图象可知，t＝0时刻，P质点通过平衡位置向上运动，若波沿x轴

正方向传播，则Q质点落后P质点3

4个周期，B正确；若波沿x轴负方向传播，

则P质点落后Q质点3

4个周期，C正确。

11．(多选)一列横波在某介质中沿x轴传播，图甲所示为t＝0.75 s时的波形图，图乙所示为x＝1.5 m处的质点P的振动图象，则下列说法正确的是()

A．这列波沿x轴向左传播，波速为2 m/s

B．图甲中质点N的速度方向沿y轴正方向

C．再经过t＝0.5 s质点L与质点N位移相同

D．再经过t＝1.75 s质点P到达波谷

答案AB

解析由图乙可知t＝0.75 s时质点P向下振动，由“同侧法”可判断出这列

波沿x轴向左传播，由图甲可知λ＝4 m，由图乙可知T＝2 s，波速为v＝λ

T＝2 m/s，

故A正确；该波沿x轴向左传播，则图甲中质点N的速度方向沿y轴正方向，故

B 正确；该波的周期T ＝2 s ，再经过t ＝0.5 s ，即t ＝14T ，质点L 在负向最大位移处，质点N 在正向最大位移处，二者位移方向相反，故

C 错误；再经过t ＝1.75 s ，即从开始经过0.75 s ＋1.75 s ＝2.5 s ，根据振动图象可知质点P 到达波峰，故

D 错误。

12．一简谐横波沿x 轴正向传播，t ＝0时刻的波形如图a 所示，x ＝0.3 m 处的质点的振动图线如图b 所示，该质点在t ＝0时刻的运动方向沿y 轴________(填“正向”或“负向”)。已知该波的波长大于0.3 m ，则该波的波长为________ m 。

答案 正向 0.8

解析 根据题图b 可知，图线在t ＝0时的切线斜率为正，表示此时x ＝0.3 m 处的质点沿y 轴正向运动；x ＝0.3 m 处的质点在题图a 中的位置如图所示，设x

＝0.3 m 处的质点的振动方程为y ＝2sin ? ??

??2πt T ＋φ cm ，当t ＝0时，y ＝ 2 cm ，可得φ＝π4。当t ＝T 8时，y ＝2 cm 达到最大，结合此质点在波形图中的位置和题意可得38

λ＝0.3 m ，解得λ＝0.8 m 。

高中物理学业水平测试题

黑龙江省普通高中学业水平考试物理模拟卷七 第一部分选择题(全体考生必答，共60分) 一、单项选择题(本题共25小题，每小题2分，共50分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．下列对物体运动的描述，不是以地面为参考系的是 A．大江东去 B．轻舟已过万重山 C．夕阳西下 D．飞花两岸照船红 2．突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的“模型”，是物理学经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种模型之一。下列关于地球能否看作质点的说法正确的是 A．地球质量太大，不能把地球看作质点 B．地球体积太大，不能把地球看作质点 C．研究地球绕太阳的公转时可以把地球看作质点 D．研究地球的自转时可以把地球看作质点 3．在长为50m的标准泳池举行200m的游泳比赛，参赛运动员从出发至比赛终点的位移和路程分别是A．0 m，50 m B．50 m，100 m C．100 m，50 m D．0 m，200 m 4．火车从广州东站开往北京站，下列的计时数据指时间的是 A．列车在16时10分由广州东站发车 B．列车于16时10分在武昌站停车 C．列车约在凌晨3点15分到达武昌站 D．列车从广州东站到北京站运行约22小时 5．某一做匀加速直线运动的物体，加速度是2m/s2，下列关于该加速度的理解正确的是 A．每经过1 秒，物体的速度增加1倍 B．每经过l 秒，物体的速度增加2m/s C．物体运动的最小速度是2m/s D．物体运动的最大速度是2m/s 6．右图是利用打点计时器记录物体匀变速直线运动信 息所得到的纸带。为便于测量和计算，每 5 个点取一 个计数点．已知s1＜s2＜s3＜s4＜s5。对于纸带上2 、3 、4 这三个计数点，相应的瞬时速度关系为 A．计数点2 的速度最大B．计数点3 的速度最大 C．计数点4 的速度最大D．三个计数点的速度都相等 7．某质点做匀加速直线运动，零时刻的速度大小为3m/s ，经过1s 后速度大小为4m/s, 该质点的加速度大小是 A．1m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2 8．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句。某瀑布中的水下落的时间是4 s，若把水的下落近似简化为自由落体，g 取10 m/s2，则下列计算瀑布高度结果大约正确的是 A． 10m B．80m C．100m D．500m 9．下列描述物体做匀速直线运动的图象是 10．关于弹力，下列表述正确的是 A．杯子放在桌面上，杯和桌均不发生形变

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鼓楼区2008届普通高中学业水平测试物理试卷 考试时间75分钟，满分100分 第Ⅰ卷选择题（共50分） 注意事项: 1.答第Ⅰ卷前，考生务必用篮、黑墨水笔或圆珠笔将自己的姓名、准考证号、考试科目 填写在答题卡上，考试结束时，由监考人员将试卷和答题卡一并收回。 2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮 擦干净后，再选涂其它答案，不能答在答卷纸上。 一、选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分。每小题只有一个选项是正确的） 1、下列情况中的物体，可以看作质点的是（） A．研究汽车后轮上一点运动情况的车轮 B．体育教练员研究百米赛跑运动员起跑动作 C．研究从北京开往上海的一列火车的运行速度 D．研究地球自转时的地球 2、由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如右图，曲线 ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上路线，线 段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是（） A．乘火车通过的路程等于位移的大小 B．乘轮船通过的路程等于位移的大小 C．乘火车与轮船通过的位移相等 D．乘火车与轮船通过的位移不相等 3、关于速度与加速度的说法中，正确的是（） A．运动物体的加速度大，速度也一定大 B．运动物体的加速度变小，速度也一定变小C．物体的速度变化大，加速度也一定大 D．物体的速度变化慢，加速度一定小 4、伽俐略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，伽俐略的斜面实验程序如下： （1）减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。 （2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。 （3）如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度。 （4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持续的匀速运动。 请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（数字表示上述程序的号码）：（） A、事实2→事实1→推论3→推论4； B、事实2→推论1→推论3→推论4； C、事实2→推论3→推论1→推论4； D、事实2→推论1→推论4→推论3； 5、下列说法中，正确的是（） A．物体越重，越难使它滑动，所以摩擦力跟物重成正比 B．滑动摩擦力可以跟物体的重力无关 C．滑动摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反 D．滑动摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用

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分析：设平衡时绳圈位于球面上相应于θ角的纬线上。在绳圈上任取一小元段， 长为，质量为，今将这元段作为隔离体，侧视图和俯视图分别由图示（a）和（b）表示。 元段受到三个力作用：重力方向竖直向下；球面的支力N方向沿半径R 指向球外；两端张力，张力的合力为 位于绳圈平面内，指向绳圈中心。这三个力都在经 线所在平面内，如图示（c）所示。将它们沿经线的切向和法向分 解，则切向力决定绳圈沿球面的运动。 解：（1）由力图（c）知：合张力沿经线切向分力为： 重力沿径线切向分力为： （2-2） 当绳圈在球面上平衡时，即切向合力为零。 （2-3） 由以上三式得 （2-4） 式中

由题设：。把这些数据代入（2-4）式得。于是。 （2）若时，C=2，而。此时（2-4）式变成 tgθ=2sinθ-1, 即 sinθ+cosθ=sin2θ, 平方后得。 在的范围内，上式无解，即此时在球面上不存在平衡位置。这时由于k值太小，绳圈在重力作用下，套过球体落在桌面上。 [例2]四个相同的球静止在光滑的球形碗内，它们的中心同在一水平面内，今以另一相同的球放以四球之上。若碗的半径大于球的半径k倍时，则四球将互相分离。试求k值。 分析：设每个球的质量为m，半径为r ，下面四个球的相互作用力为N，如图示（a）所示。 又设球形碗的半径为R，O' 为球形碗的球心，过下面四球的 球心联成的正方形的一条对角线 AB作铅直剖面。如图3（b）所示。 当系统平衡时，每个球所受的合 力为零。由于所有的接触都是光 滑的，所以作用在每一个球上的 力必通过该球球心。 上面的一个球在平衡时，其 重力与下面四个球对它的支力相平衡。由于分布是对称的，它们之间的相互作用力N， 大小相等以表示，方向均与铅垂线成角。

高中物理学业水平测试知识点(全)

物理知识点公式汇总 必修1知识点 1.质点（A ） 在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状。这时，我们突出“物体具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点。（注意：不能以物体的绝对大小作为判断质点的依据） 2.参考系（A ） 要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。 描述研究对象相对参考系的运动情况时，可假设参考系是“不动”的 3.路程和位移（A ） 路程是物体运动轨迹的长度，是标量。 位移表示物体（质点）的位置变化。从初位置到末位置作一条有向线段，用这条有向线段表示位移，是矢量 4.速度 平均速度和瞬时速度（A ） 如果在时间t ?内物体的位移是x ?，它的速度就可以表示为 t x v ??= （1） 由（1）式求得的速度，表示的只是物体在时间间隔t ?内的平均快慢程度，称为平均速度。 如果t ?非常非常小，就可以认为 t x ??表示的是物体在时刻t 的速度，这个速度叫做瞬时速度。 速度是表征运动物体位置变化快慢的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量。 5.匀速直线运动（A ） 任意相等时间内位移相等的直线运动叫匀速直线运动。 6.加速度（A ） 加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，t v a ??= a 的方向与△v 的方 向一致，是矢量。 加速度是表征物体速度变化快慢的物理量，与速度v 、速度的变化x ?v 均无必然关系。（怎 样理解？） 7.用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动（A ） 用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度 对于匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度:纸带上连续3个点间的距离除以其时间间隔等于打中间点的瞬时速度。 可以用公式2 aT x =?求加速度(为了减小误差可采用逐差法求)。注意：对aT x =?要正确理解： 连续．．、相等．．的时间间隔位移差．．． 8.匀变速直线运动的规律（B ）

高中物理竞赛辅导

高中物理竞赛辅导 .（分）一质量为M的平顶小车，以速度0v沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为m的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为μ。 若要求物块不会从车顶后缘掉下，则该车顶最少要多长？ 若车顶长度符合问中的要求，整个过程中摩擦力共做了多少功？ .（分）在用铀作燃料的核反应堆中，铀核吸收一个动能约为eV的热中子（慢中子）后，可发生裂变反应，放出能量和～个快中子，而快中子不利于铀的裂变．为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速。有一种减速的方法是使用石墨（碳）作减速剂．设中 子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，问一个动能为 01.75MeV E=的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次，才能减速成为eV的热中子？

参考解答 . 物块放到小车上以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度，则物块就刚好不脱落。令v 表示此时的速度，在这个过程中，若以物块和小车为系统，因为水平方向未受外力，所以此方向上动量守恒，即 0()Mv m M v =+ （） 从能量来看，在上述过程中，物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功，即 2112 mv mg s μ= （） 其中1s 为物块移动的距离。小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即 22021122 Mv mv mgs μ-=- （）其中2s 为小车移动的距离。用l 表示车顶的最小长度，则 21l s s =- （）由以上四式，可解得 202() Mv l g m M μ=+ （） 即车顶的长度至少应为202()Mv l g m M μ=+。．由功能关系可知，摩擦力所做的功等于系统动量的增量，即 2201 1()22W m M v Mv =+- （）由（）、（）式可得

高中物理学业水平测试物理知识点归纳

高中物理学业水平测试物理考前必读 1．质点 用来代替物体的有质量的点称为质点。这是为研究物体运动而提出的理想化模型。 当物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下，物体可以抽象为质点。 2．参考系 在描述一个物体的运动时，用来做参考的物体称为参考系。 3．路程和位移 路程是质点运动轨迹的长度，路程是标量。 位移表示物体位置的改变，大小等于始末位置的直线距离，方向由始位置指向末位置。位移是矢量。 在物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。 4．速度 平均速度和瞬时速度 速度是描述物体运动快慢的物理，v =Δx /Δt ，速度是矢量，方向与运动方向相同。 平均速度：运动物体某一时间（或某一过程）的速度。 瞬时速度：运动物体某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。 5．匀速直线运动 在直线运动中，物体在任意相等的时间内位移都相等的运动称为匀速直线运动。匀速直线运动又叫速度不变的运动。 6．加速度 加速度是描述速度变化快慢的物理量，它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间的比值，定义式是=Δv /Δt =（v t -v 0）/Δt ，加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向无关。 7．用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度 电磁打点计时器使用交流电源，工作电压在10V 以下。电火花计时器使用交流电源，工作电压220V 。当电源的频率是50H ｚ时，它们都是每隔0.02ｓ打一个点。 t x v ??= 若t ?越短，平均速度就越接近该点的瞬时速度

8．用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律 t x v v t = =2 匀变速直线运动时，物体某段时间的中间时刻速度等于这段过程的平均速度 9．匀变速直线运动规律 B 速度公式：at v v +=0 位移公式：202 1at t v x + = 位移速度公式：ax v v 2202=- 平均速度公式：t x v v v =+=20 10．匀变速直线运动规律的速度时间图像 纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时间 图像意义：表示物体速度随时间的变化规律 ①表示物体做 匀速直线运动 ； ②表示物体做 匀加速直线运动 ； ③表示物体做 匀减速直线运动 ； ①②③交点的纵坐标表示三个运动物体的速度相等； 图中阴影部分面积表示0～t 1时间内②的位移 11．匀速直线运动规律的位移时间图像 纵坐标表示物体运动的位移，横坐标表示时间 图像意义：表示物体位移随时间的变化规律 ①表示物体做 静止 ； ②表示物体做 匀速直线运动 ； ③表示物体做 匀速直线运动 ； ①②③交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位移相同。 12．自由落体运动 （1）概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动

2020年高中物理学业水平测试模拟题

2020年高中学业水平测试物理模拟题 1．文学作品中往往蕴含着一些物理知识，下列诗句中加点的字表示位移的是 ，疑是银河落九天 A．飞流直下三千尺 ．．．．． B．一身转战三千里 ，一剑曾当百万师 ．．．．． ，巡天遥看一千河 C．坐地日行八万里 ．．．．． 云和月 D．三十功名尘与土，八千里路 ．．．． 2．一辆汽车在崎岖的山路上行驶，关于该汽车的惯性，下列说法正确的是A．汽车打滑时惯性变小B．汽车下坡时惯性变大 C．汽车加速时惯性变大D．汽车刹车时惯性不变3．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。实验中，为 使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物 的总质量m与小车的质量M应满足的关系是 A．m远大于M

B．m远小于M C．m略大于M D．m略小于M 4．小明乘电梯从一楼上升到三楼，在电梯启动和制动时，他所处的状态是A．超重、超重B．失重、失重 C．超重、失重D．失重、超重 5．伽利略在研究落体运动时，提出了“把轻重不同的两个物体连在一起下落，与单独一个物体下落比较，是快了还是慢了”的问题 A．自由落体运动的快慢与物体的质量无关 B．自由落体运动是匀加速直线运动 C．自由落体运动的速度与时间成正比 D．自由落体运动的速度与位移成正比 6．如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍。

在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是 A．先做负功，再做正功 B．先做正功，再做负功 C．一直做负功 D．一直做正功 7．起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起货物，所吊货物的质量想等。那么，关于起重机对货物的拉力和起重机的功率，下列说法正确的是 A．拉力不等，功率相等 B．拉力不等，功率不等 C．拉力相等，功率相等 D．拉力相等，功率不等 8．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。关于该实验，下列说法正确的是A．重物应选用密度小的物体

金版教程高中物理选修34课时精练 机械振动 113

05课后课时精练 1. 关于简谐运动的回复力和能量以下说法正确的是() A．简谐运动的回复力可以是恒力 B．加速度与位移方向有时相同，有时相反 C．速度方向与加速度方向有时相同，有时相反 D．加速度方向总是与位移方向相反 E．在最大位移处它的机械能最大 F．从平衡位置到最大位移处它的机械能减小 G．做简谐运动的物体动能和势能相互转化，振动的总能量保持不变。 解析：由F＝－kx可知回复力为变力，A错，a＝F m＝－kx m，可 知a与位移方向相反，B错，D对，由往复运动及加速度方向始终应指向平衡位置可知C对，简谐运动中机械能守恒，E、F错，G对，选CDG。 答案：CDG 2. 对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是() A．k只表示弹簧的劲度系数 B．式中的负号表示回复力总是负值 C．位移x是相对平衡位置的位移 D．回复力只随位移变化，不随时间变化 解析：位移x是相对平衡位置的位移；F＝－kx中的负号表示回

复力总是与振动物体的位移方向相反。 答案：C 3. 在水平方向上做简谐运动的弹簧振子如图所示，O为平衡位置，振子在A、B之间振动，图示时刻振子所受的力有() A．重力、支持力和弹簧的弹力 B．重力、支持力、弹簧弹力和回复力 C．重力、支持力和回复力 D．重力、支持力、摩擦力和回复力 解析：此题考查回复力的来源问题，弹簧振子是理想模型，不计摩擦力，振子受重力、支持力和弹簧的弹力，回复力由弹簧的弹力提供。故正确答案为A。 答案：A 4. 在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是() A．速度、加速度、动能 B．速度、动能、回复力 C．加速度、动能和位移 D．位移、动能和回复力 解析：振子每次过同一位置时，位移相同，由F＝－kx和a＝－

高中物理竞赛讲义-运动学综合题

运动学综合题 例1、如图所示，绳的一端固定，另一端缠在圆筒上，圆筒半径为R，放在与水平面成α角的光滑斜面上，当绳变为竖直方向时，圆 筒转动角速度为ω，(此时绳未松弛)，试求此刻圆筒与绳分离处A 的速度以及圆筒与斜面切点C的速度 例2、如图所示，湖中有一小岛A，A与直湖岸的距离为d,湖岸边有一点B，B沿湖岸方向与A点的距离为l．一人自B点出发，要到达A 点．已知他在岸上行走的速度为v1，在水中游泳的速度为v2，且v1>v2，要求他由B至A所用的时问最短，问此人应当如何选择其运动路线?

例3、一根不可伸长的细轻绳，穿上一粒质量为m的珠 子（视为质点），绳的下端固定在A点，上端系在轻质 小环上，小环可沿固定的水平细杆滑动（小环的质量及 与细杆摩擦皆可忽略不计），细杆与A在同一竖直平面 内．开始时，珠子紧靠小环，绳被拉直，如图所示，已 知，绳长为l，A点到杆的距离为h，绳能承受的最大 T，珠子下滑过程中到达最低点前绳子被拉断， 张力为 d 求细绳被拉断时珠子的位置和速度的大小（珠子与绳子 之间无摩擦） 例4、在某铅垂面上有一光滑的直角三角形细管轨道，光滑小球从顶点A沿斜边轨道自静止出发自由滑到端点C所需时间恰好等于小球从A由静止出发自由地经B滑到C所需时间，如图所示．设AB为铅直轨道，转弯处速度大小不变，转弯时间忽略不计，在此直角三角形范围内可构建一系列如图中虚线所示的光滑轨道，每一轨道由若干铅直和水平的部分连接而成，各转弯处性质都和B点相同，各轨道均从A点出发到C点终止，且不越出△ABC的边界．试求小球在各条轨道中，从静止出发自由地由A到C所需时间的上限与下限之比值．

高中物理学业水平测试要求及知识点总结.(良心出品必属精品)

学业水平测试要求及知识点总结(必修 1.质点 A 用来代替物体的有质量的点称为质点。这是为研究物体运动而提出的理想化模型。 当物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下,物体可以抽象为质点。 2.参考系 A 在描述一个物体的运动时,用来做参考的物体称为参考系。 3.路程和位移 A 路程是质点运动轨迹的长度,路程是标量。 位移表示物体位置的改变,大小等于始末位置的直线距离,方向由始位置指向末位置。位移是矢量。 在物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。 4.速度平均速度和瞬时速度 A 速度是描述物体运动快慢的物理,v=Δx/Δt,速度是矢量,方向与运动方向相同。 平均速度:运动物体某一时间(或某一过程的速度。 瞬时速度:运动物体某一时刻(或某一位置的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。

5.匀速直线运动 A 在直线运动中,物体在任意相等的时间内位移都相等的运动称为匀速直线运动。匀速直线运动又叫速度不变的运动。 6.加速度 A 加速度是描述速度变化快慢的物理量,它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间的比值,定义式是a=Δv/Δt=(v t-v0/Δt,加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同,与速度的方向无关。 7.用电火花计时器(或电磁打点计时器测速度 A 电磁打点计时器使用交流电源,工作电压在10V以下。电火花计时器使用交流电源,工作电压220V。当电源的频率是50H z时,它们都是每隔0.02s打一个点。 t x v ??= 若t ?越短,平均速度就越接近该点的瞬时速度 8.用电火花计时器(或电磁打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律 A t x v v t = =2 匀变速直线运动时,物体某段时间的中间时刻速度等于这段过程的平均速度 9.匀变速直线运动规律 B 速度公式:at v v +=0 位移公式:202 1at t v x +

高中物理学业水平考试物理试题题库

（一）运动的描述 例1．关于质点，下列说法正确的是（） A．凡轻小的物体皆可看作质点 B．只有体积很小的物体才能看作质点 C．研究地球绕太阳公转时可以将地球看作质点 D．研究某学生骑车姿势的变化时可以把学生和车看作质点 【答案】C 例2．下列说法中，哪个指时刻（） A．前2秒 B．第2秒内 C．第2秒末 D．最后2秒 【答案】C 例3．下列各组物理量中，都是矢量的是（） A．时间 B．速率 C．加速度 D．路程 【答案】C 例4．下列单位中，属于国际单位制的基本单位的是（） A．m B．m/s C．m/s2 D．N 【答案】A 例5．某中学正在举行班级对抗赛，张明明同学是短跑运动员，在百米竞

赛中，测得他在5s末的速度为10.4 m/s，10s末到达终点的速度为10.2 m/s，则他在全程中的平均速度为（） A．10.4 m/s B．10.3 m/s C．10.2 m/s D．10m/s 【答案】D 例6．某做直线运动的质点的位移随时间变化的关系式为x=4t+2t2，x与t 的单位分别是m和s，则质点的初速度和加速度分别是（）A．4m/s 2m/s2B．0m/s 4m/s2 C．4m/s 4m/s2 D．4m/s 0 【答案】C 例7．关于速度的描述，下列说法中正确的是（） A．京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484km/h，指的是瞬时速度 B．电动自行车限速20 km/h，指的是平均速度 C．子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是平均速度 D．某运动员百米跑的成绩是10s，则他冲刺时的速度一定为10m/s 【答案】A 例8．关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（）A．物体的速度越大，加速度越大 B．物体的速度为零，加速度也一定为零

2020金版教程高中物理选修3-4第十二章 第1节

第1节波的形成和传播 1．知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程。 2．知道横波和纵波的概念，了解横波的波峰与波谷、纵波的密部与疏部。 3．知道机械波传播的特点。 一、波的形成和传播 1．介质特点(以绳为例，如图所示) 一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个□01相连的质点，这些质点之间存在着□02相互作用。 2．波的形成 当手握绳端上下振动时，绳端□03带动相邻质点，使它也上下振动，这个质点又□04带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着□05振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。 3．波的传播 绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了。振动的传播称为□06波动，简

二、横波和纵波 1．机械波可分为横波和纵波两类 2．声波是□07纵波，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播。 三、机械波 1．介质：波借以传播的物质。 2．机械波：□01机械振动在介质中传播，形成了机械波。 3．机械波的产生条件 (1)要有□02波源。 (2)要有传播振动的□03介质。 4．机械波的特点 (1)传播振动这种运动□04形式。

邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。 (3)波还可以传递□06信息。 判一判 (1)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止。() (2)质点振动的方向与传播的方向在同一直线上的波是纵波。() (3)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向相同。() (4)横波一定有波峰和波谷，而且波峰和波谷是相互间隔的。() (5)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播。() (6)横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移。() (7)机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动。() (8)机械波的传播过程也就是能量的传递过程。() 提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)√ 想一想 (1)波传播过程中，振动质点也随着波一起传播出去了吗？ 提示：没有。波在传播过程中质点在其平衡位置附近振动，并没有“随波逐流”。 (2)当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？ 提示：地震震源往往在地下某个深度的地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波。所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分。 (3)登上月球的宇航员可以通过声音直接交流吗？ 提示：不可以。因为月球上是真空的，没有传声介质，所以不能通过声音直接交流。 课堂任务波的形成和传播 1．机械波的形成与传播

高中学业水平考试物理试题及答案

高中学业水平考试物理 试题及答案 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

2013年湖南省普通高中学业水平考试试卷 物理 本试题卷分选择题和非选题两部分，时量90分钟，满分100分 一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意） 1、下列单位属于国际单位制中基本单位的是 A．牛顿 B．米 C．米/秒 D．米/秒2 2、两个共点力的大小分别是5N和8N，则这两个力的合力大小不可能 ．．．为 A．5N B．8N C．12N D．14N 3、在下列图像中，描述质点做匀速直线运动的是 4、坐在行驶的公共汽车座位上的乘客认为自己是静止的，他所选择的参考系可以为 A．地面 B．坐在他身边的乘客C．公路边的树木 D．公路边的房屋 5、关于行星的运动及太阳与行星间的引力，下列说法正确的是 A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 B．所有行星绕太阳公转的周期都相同 C．太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线 D．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 6、物体的惯性大小取决于 A．物体的运动速度 B．物体的质量

C．物体的加速度 D．物体受到的合力 7、如图所示，一个木箱静止在倾角为θ的固定 斜面上，则 A．木箱受到四个力作用 B．木箱受到两个力作用 C．木箱一定受到摩擦力作用 D．木箱所受的合力不等于零 8、在《探究小车速度随时间变化的规律》和《探究加速度与力、质量的 关系》等实验中都用到了电磁打点计时器，电磁打点计时器使用的电源应是 A．6V以下的交流电源 B．6V以下的直流电源C．220V的交流电源 D．220V的直流电源 9、如图所示，让质量相同的物体沿高度相同，倾角不同的斜面从顶端运 动到底端，下列说法正确的是 A．甲图中重力做的功最多 B．乙图中重力做的功最多 C．丙图中重力做的功最多 D．重力做的功一样多 10、狗拉着雪撬在水平雪地上做匀速圆周运动，关于雪撬的运动和受力 情况，下列说法正确的是 A．雪撬的速度不变 B．雪撬受到的阻力不变C．雪撬的加速度大小不变 D．狗对雪撬拉力的方向不变

2020金版教程高中物理选修3-4第十四章 第5节

第5节电磁波谱 1．知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中不同波长范围的电磁波。 2．了解不同波长范围的电磁波的特性以及应用。 3．知道电磁波可以传递能量，知道太阳辐射的特点。 电磁波谱：把各种电磁波按波长或频率的大小顺序排列起来，就组成了□01电磁波谱。按照波长从长到短依次排列为：□02无线电波、□03红外线、□04可见光、□05紫外线、□06X射线、□07γ射线。不同的电磁波由于具有不同的□08频率(波长)，才具有不同的特性。 1．无线电波 波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波，主要用于□09通信和□10广播。 2．红外线 它是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉。 所有□11物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射□12强，主要应用于加热、红外摄影等。 3．可见光 可见光的波长在760 nm到400 nm之间。分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 七种颜色。不同颜色的光波长(频率)□13不同。 4．紫外线 波长范围在5 nm到370 nm之间，不能引起人的视觉，紫外线具有较高的能量，因此可以利用紫外线□14灭菌消毒；许多物质在紫外线的照射下会发出荧光， 根据这一点可以设计□15防伪措施。 5．X射线和γ射线 (1)X射线 X射线能够穿透物质，可以用来□16检查人体内部器官；在工业上，利用X

射线□17检查金属零件内部的缺陷。 (2)γ射线 具有很高的能量，穿透能力更强。主要应用有：医学上具有治疗□18癌症的作用，工业上具有□19探测金属部件内部的缺陷。 6．电磁波传递能量 电磁波传递□20能量，电磁波是一种□21物质。 7．太阳辐射 太阳辐射中不仅含有可见光，还有无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ 射线，其能量主要集中在□22可见光、□23红外线和□24紫外线三个区域。 判一判 (1)X射线是电磁波，它由速度较高的电子构成。() (2)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。() (3)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。() 提示：(1)×(2)×(3)× 课堂任务电磁波谱及各种电磁波 一、电磁波谱 1．电磁波谱及介绍 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱。如图所示是按波长由大到小(频率由小到大)顺序排列的。

高中物理竞赛辅导讲义 第 篇 运动学

高中物理竞赛辅导讲义 第2篇 运动学 【知识梳理】 一、匀变速直线运动 二、运动的合成与分解 运动的合成包括位移、速度和加速度的合成，遵从矢量合成法则（平行四边形法则或三角形法则）。 我们一般把质点对地或对地面上静止物体的运动称为绝对运动，质点对运动参考照系的运动称为相对运动，而运动参照系对地的运动称为牵连运动。以速度为例，这三种速度分别称为绝对速度、相对速度、牵连速度，则 v 绝对 = v 相对 + v 牵连 或 v 甲对乙 = v 甲对丙 + v 丙对乙 位移、加速度之间也存在类似关系。 三、物系相关速度 正确分析物体（质点）的运动，除可以用运动的合成知识外，还可充分利用物系相关速度之间的关系简捷求解。以下三个结论在实际解题中十分有用。 1．刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度（速度投影定理）。 2．接触物系在接触面法线方向的分速度相同，切向分速度在无相对滑动时亦相同。 3．线状交叉物系交叉点的速度，是相交物系双方运动速度沿双方切向分解后，在对方切向运动分速度的矢量和。 四、抛体运动： 1．平抛运动。 2．斜抛运动。 五、圆周运动： 1．匀速圆周运动。 2．变速圆周运动： 线速度的大小在不断改变的圆周运动叫变速圆周运动，它的角速度方向不变，大小在不断改变，它的加速度为a = a n + a τ，其中a n 为法向加速度，大小为2 n v a r =，方向指向圆心；a τ为切向加速度，大小为0lim t v a t τ?→?=?，方向指向切线方向。 六、一般的曲线运动 一般的曲线运动可以分为很多小段，每小段都可以看做圆 周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可 以采用圆周运动的分析方法来处理。对于一般的曲线运动，向心加速度为2n v a ρ =，ρ为点所在曲线处的曲率半径。 七、刚体的平动和绕定轴的转动 1．刚体 所谓刚体指在外力作用下，大小、形状等都保持不变的物体或组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。刚体的基本运动包括刚体的平动和刚体绕定轴的转动。刚体的任

高中物理学业水平考试常用公式

高中物理学业水平考试 常用公式 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-

高中物理必修1常用公式 1．平均速度：总 总t s v = 2．匀变速直线运动：(1)基本公式(知三求二) ①at v v t +=0 ②202 1at t v s += ③as v v t 22 2=- ④t v v s t ?+= 20 ⑤22 1at t v s t -= (2)辅助公式①平均速度：2 0t v v v += ②时间中点的瞬时速度：v v t =中 (3)比值公式 ①速度：v Ⅰ:v Ⅱ:v Ⅲ＝1:2:3 ②第N 秒内的位移：s Ⅰ:s Ⅱ:s Ⅲ＝1:3:5 ③前N 秒内的位移：s 1:s 2:s 3＝1:4:9 ④连续相等时间内的位移差：s N －s N －1＝aT 2 3．力学公式 ①重力：mg G = ②弹簧的弹力：kx F = ③滑动摩擦力：N f μ= ④合力的范围：21F F -≤合F ≤21F F + ⑤斜面上物体重力的分解： 下滑分力：G 1=mgsinθ 垂直分力(压力)：G 2=mgcos θ 4．牛顿第二定律：ma F = 高中物理必修2常用公式 5．曲线运动基本规律：①条件：v 0与合F 不共线 ②速度方向：切线方向 ③弯曲方向：总是从v 0的方向转向合F 的方向 7．自由落体运动 ①末速度：gh gt v t 2== ②下落高度：22 1gt h = ③下落时间：g h t 2= 8．平抛运动 ②合速度：222 0t g v v t += ③速度方向：0 tan v gt = α 0 v v x =gt v y =

高中物理竞赛辅导 牛顿运动定律

牛顿运动定律 班级 姓名 1、一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB 边重 合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1μ，盘与桌面间的动摩擦因数为2μ。现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB 边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a 满足的条件是什么？(以g 表示重力加速度) 解：设圆盘的质量为m ，桌长为l ，在桌布从圆盘上抽出的过程中，盘的加速度为1a ，有 11`ma mg =μ ① 桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a 2表示加速度的大小，有 22`ma mg =μ ② 设盘刚离开桌布时的速度为v 1，移动的距离为x 1，离开桌布后在桌面上再运动距离 x 2后便停下，有 11212x a v = ③ 22212x a v = ④ 盘没有从桌面上掉下的条件是 122 1 x l x -≤ ⑤ 设桌布从盘下抽出所经历时间为t ，在这段时间内桌布移动的距离为x ，有 at x 21= ⑥ 21121 t a x = ⑦ 而 12 1 x l x += ⑧

由以上各式解得 g a 12 2 12μμμμ+≥ ⑨ 2、质量kg m 5.1=的物块（可视为质点）在水平恒力F 作用下，从水平面上A 点由静止 开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行s t 0.2=停在B 点，已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=，物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ，求恒力F 多大。（2 /10s m g =） 解：设撤去力F 前物块的位移为1s ，撤去力F 时物块速度为v ，物块受到的滑动摩擦力 mg F μ=1 对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v s s 2 1=- 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得2 22gt s mgs F μμ-= 代入数据解得F=15N 3、如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为 m 1和m 2，拉力F 1和F 2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F 1>F 2。试求在两个物块 运动 过程中轻线的拉力T 。 设两物质一起运动的加速度为a ，则有 a m m F F )(2121+=- ① 根据牛顿第二定律，对质量为m 1的物块有

普通高中物理学业水平测试试卷

普通高中物理学业水平测试试卷 一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意 1.一物体沿半径为R 的圆周运动一周，其位移的大小和路程分别是 A ．R π2，0 B ．0，R π2 C ．R 2，R π2 D ．0，R 2 2.关于速度和加速度，下列说法中正确的是 A ．物体的速度越大，加速度一定越大 B ．物体的速度变化越大，加速度一定越大 C ．物体的速度变化越快，加速度一定越大 D ．物体的加速度为零，速度一定为零 3.下列t v -图象中，表示物体做匀加速直线运动的是 4.在同一地点，质量不同的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动，则 A ．质量大的物体下落的加速度大 B ．质量大的物体先落地 C ．质量小的物体先落地 D ．两个物体同时落地 5. 关于力，下列说法中错误的是 A ．力是物体与物体之间的相互作用 B ．力可以只有施力物体而没有受力物体 C ．力是矢量，它既有大小又有方向 D ．力可以用带箭头的线段表示 6.关于弹力，下列说法中正确的是 A ．相互接触的物体之间一定有弹力作用 B ．不接触的物体之间也可能有弹力作用 C ．压力和支持力的方向都垂直物体的接触面 D ．压力和支持力的方向都平行于物体的接触面 7.有两个共点力，大小分别是3N 和5N ，则它们的合力大小 A ．最大为10N B ．最小为2N C ．可能为15N D ．可能为1N 8.关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是 A ．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的 B ．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义 C ．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性 D ．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 9.关于功，下列说法中正确的是 A ．功只有大小而无方向，所以功是标量 B ．力和位移都是矢量，所以功也是矢量 C ．功的大小仅由力决定，力越大，做功越多 D ．功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多 10.关于功率，下列说法中正确的是 A ．功率是描述做功快慢的物理量，在国际单位制中，其单位是焦耳（J ） B ．功率是描述做功快慢的物理量，在国际单位制中，其单位是瓦特（W ） C ．功率是描述做功多少的物理量，在国际单位制中，其单位是焦耳（J ） D ．功率是描述做功多少的物理量，在国际单位制中，其单位是瓦特（W ）

2020高中物理学业水平考试知识点汇编

高中物理学业水平考试复习提纲 第一章力学 一、力：力是物体间的相互作用； 1、力的国际单位是牛顿，用N表示； 2、力的图示：用一条带箭头的有向线段表示力的大小、方向、作用点； 3、力的示意图：用一个带箭头的线段表示力的方向； 4、力按照性质可分为：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、核力等等； （1）重力：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力；（A）重力不是万有引力而是万有引力的一个分力；(B)重力的方向总是竖直向下的（C）测量重力的仪器是弹簧秤；（D）重心:只有具有规则几何外形、质量分布均匀的物体其重心才是其几何中心； （2）弹力：发生形变的物体为了恢复形变而产生的作用力；（A）产生弹力的条件：物体接触、且有形变；施力物体发生形变产生弹力；（B）弹力包括：支持力、压力、推力、拉力等等；（C）支持力（压力）的方向总是垂直于接触面并指向被支持或被压的物体；拉力的方向总是沿着绳子的收缩方向；（D）在弹性限度内弹力跟形变量成正比；胡克定律F=Kx(X 为弹簧伸长或者压缩量)

（3）摩擦力：两个相互接触的物体发生相对运动或相对运动趋势时，受到阻碍物体相对运动的力，叫摩擦力； （A）有弹力不一定有摩擦力，但有摩擦力二物间就一定有弹力；（B）摩擦力的方向和物体相对运动（或相对运动趋势）方向相反； （C）滑动摩擦力的大小F滑=μF N压力的大小不一定等于物体的重力；（D）静摩擦力的大小等于使物体发生相对运动趋势的外力； （4）合力、分力：（A）作用效果相同；（B）合力与分力之间遵守平行四边形定则：用两条表示力的线段为临边作平行四边形，则 这两边所夹的对角线就表示二力的合力；（C）合力大于或等于二分力之差，小于或等于二分力之和；(D)分解力时，通常把力按其作用效果进行分解；把力沿物体运动（或运动趋势）方向、及垂直方向进行分解；（力的正交分解法）； 二、、既有大小又有方向的物理量叫矢量，（如：力、位移、速度、加速度、动量、冲量）标量：只有大小没有方向的物力量（如：时间、速率、功、功率、路程、电流、磁通量、能量） 三、物体处于平衡状态（静止、匀速直线运动状态）的条件：物体所受合外力等于零；

2020金版教程高中物理选修3-4第十三章 第4节

第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长 1．了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响相邻条纹间距的因素。 2．通过进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验，加深对双缝干涉图样的认识和理解。 3．认识物理实验和数学工具在物理发展过程中的作用。 一、实验目的 1．观察单色光的双缝干涉图样。 2．测定单色光的波长。 二、实验原理 双缝干涉实验中，相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δx ＝l d λ，根据这个公式可得 λ＝□ 01Δxd l 。 1．相邻亮纹(或暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导 如图所示，双缝间距为d ，双缝到屏的距离为l 。双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0。对屏上与P 0距离为x 的一点P 1，两缝与P 1的距离P 1S 1＝r 1，P 1S 2＝r 2。在线段P 1S 2上作P 1M ＝P 1S 1，则S 2M ＝r 2－r 1，因d ?l ，三角形S 1S 2M 可看做直角三角形。有： r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ)① 另：x ＝l tan θ≈l sin θ② 由①②得r 2－r 1＝d x l 若P 1处出现亮条纹，则d x l ＝±kλ(k ＝0,1,2，…)， 解得：x ＝±k l d λ(k ＝0,1,2，…) 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx ＝l d λ。

2．光源发出的光经□02滤光片成为单色光，单色光通过□03单缝，相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到□04明暗相间的干涉条纹。如果用白光通过单缝和双缝可以观察到□05彩色条纹。 3．若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹或暗 纹间的距离用Δx表示，则入射光的波长为λ＝d·Δx l。实验中d是已知的，测出l、 Δx即可求出光的波长λ。 三、实验器材 双缝干涉仪(包括：光具座、光源、□01滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)，另外还有学生电源、 导线、米尺。 四、实验步骤 1．观察双缝干涉图样 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示。 (2)接好电源，打开开关，使灯丝正常发光。 (3)调节光源的高度和角度，使光源灯丝发出的光能沿着遮光筒的□01轴线把屏照亮。 (4)安装单缝和双缝，使单缝与双缝相互平行，二者间距约5～10 cm，尽量使缝的中点位于遮光筒的□02轴线上。 (5)在单缝和光源间放上滤光片，就可见到单色光的双缝干涉图样。分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化。撤去滤光片，观察白光的干涉条纹。 2．测定单色光的波长 (1)安装滤光片和测量头，调节至通过目镜可清晰观察到干涉条纹。 (2)如图甲所示，转动测量头的手轮，使分划板的□03中心刻线对齐某条亮条